武鋼集團大冶鐵礦選礦所用的球磨機需要較大數量的磨球,規(guī)格有60mm、80mm. l00mm和125mm 幾種,生產任務由大冶鐵礦機修廠承擔。由于磨球每年的需求量較大(約70t/年),產品尺寸一致性要求較高,所以我們采用經濟型數控技術對原有的一臺C62O臥式車床進行了數控改造。由于自動化程度的提高,生產效率明顯提高,生產成本也顯著下降,產品質量得到保證。
1.改造原理
為實現微機控翻下的自動加工,我們采用單片微機為核心的數控裝置,對車床縱橫進給系統進行開環(huán)控制。以步進電機為驅動元件,傳動系統采用滾珠絲杠副,刀架采用自動轉位刀架。改造后的結構原理如圖所示。
機床數控系統由數控單元、步進伺服驅動單元和步進電機組成。數控單元為一單片微機,數控單元的控制程序是實現各種功能的核心,在工件加工程序中,給定具體的加工長度,移動方向,進給速度??刂瞥绦蛟谥醒胩幚韱卧闹С窒?,按照所輸入的加工程序數據,經過計算處理,發(fā)出所需要的脈沖信號,經過驅動電源功率放大后,驅動步進電機,由步進電機拖動機械負載,實現機床的自動加工。換刀時,微機發(fā)出換刀信號,刀架控制箱繼電器動作,電機正轉,通過減速機構和升降機構,將上刀體上升至一定位置,帶動刀體旋轉到所選刀位,然后定位,完成換刀動作。在機床數控系統中,我們選用南京大方股份有限公司的 K一15T機床數控系統,其中數控單元為MCS一5l單片微機。它具有體積小、重量輕、功能多和操作維修方便等諸多優(yōu)點。步進電機我們選用南京大方股份有限公司的丁BF叫型和JBF一3型專用減速步進電機,電機相數為3,額定電流分別為7A和6A。電動刀架選用常州市新墅機床數控設備廠生產的LD4——C6140型四工位自動刀架。
2.改裝措施
為提高傳動效率和傳動精度,防止低速爬行現象,在縱橫方向全部采用滾珠絲杠首先斷開絲杠與進給箱的動力聯系,卸下小措板,在主絲杠的尾靖安裝主步進電機以驅動床鞍絲杠。然后在中滑板絲杠的尾端安裝步進電機以驅動中滑板絲杠。最后在小滑板處安裝自動刀架。
3.聯機調試
(1)將步進電機、電動刀架等裝置通過控制裝置上對應的插座聯接好,并將功放開關置于斷開位置,接通系統電源開關。
(2)電流接通后,數控單元應正常工作,此時應檢查軸流風機運轉情況,嚴禁在風機停轉狀況下工作。
(3)將功放開關置接通位置,利用手動方式檢查系統的伺服驅動單元和步進電機工作是否正常,并用“手動”換刀鍵檢查自動轉位刀架回轉和選位的正確性。
(4)按照程序輸入步驟試輸人工件加工程序,空刀運行,檢查機床各都分的動作是否正確和程序的正確性。
(5)對同一工件進行反復加工,測量分析工件的加工誤差,并有針對性地對誤差進行消除。